Question

【題目】溴苯可用作有機溶劑溴苯是制備精細(xì)化工品的原料，也是制備農(nóng)藥的基本原料。其制備可采用下列裝置：

有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：

	密度(g·cm-3)	熔點/℃	沸點/℃	溶解性
溴	3.12	-7.2	58.8	微溶于水,易溶于乙醇、乙醚、氯仿、四氯化碳等
苯	0.88	5.5	80.1	不溶于水,易溶于有機溶劑
溴苯	1.50	-30.7	156.2	不溶于水,溶于甲醇、乙醚、苯、四氯化碳等多數(shù)有機溶劑

有關(guān)反應(yīng)：

(ⅰ)+Br2+HBr(溴苯制備反應(yīng))

(ⅱ)+H2O+HBr(反應(yīng)微弱)

實驗步驟：

在裝置A底部放入少許石棉絲，然后加入2g鐵粉;裝置C中加入由22.0mL苯和10.0mL液溴混合而成的混合液;其他裝置的試劑如圖所示;打開裝置 C的活塞,使苯、液溴混合液滴到鐵粉上;取下裝置B,進行下列流程圖中的操作，最后得到11.1 mL溴苯。

粗溴苯與

回答下列問題：

(1)裝置A中的鐵粉可以用___________(填試劑的化學(xué)式)代替，原因是___________。

(2)裝置B中的NaOH的作用是_____________________。

(3)裝置D中苯的作用是___________。

(4)分離Ⅰ、分離Ⅱ、分離Ⅲ分別為___________(填標(biāo)號)。

a．分液、蒸餾、過濾 b．分液、分液、過濾

c．過濾、分液、過濾 d．分液、過濾、過濾

(5)流程圖中加入的CaCl2的作用是___________，若實驗過程中省略該步操作，實驗的產(chǎn)率_________(填“偏高”偏低“或“不變”)。

(6)本實驗的產(chǎn)率為___________。

Answer 1

【答案】FeBr3起催化作用的是FeBr3除去溴苯中的Br2除去HBr中的Br2b干燥(或答“除去溴苯中的水分”)偏低0.750或75.0%

【解析】

(1)苯和溴的反應(yīng)中溴化鐵為催化劑，所以鐵粉可以用溴化鐵代替； (2)反應(yīng)后容器中有溴，加入氫氧化鈉，溴可以和氫氧化鈉反應(yīng)，進而除去溴苯中的Br2；(3)溴可以溶解在苯這種有機溶劑中，所以可以用苯除去HBr中的Br2； (4)溴苯和氫氧化鈉是分層的，用分液的方法分離，加水洗滌，在用分液的方法分離，在加入氯化鈣吸水，氯化鈣不溶于水，不溶于苯，所以用過濾的方法分離，故選b。 (5).加入氯化鈣是為了吸水，干燥溴苯；如果省略該不操作，則加熱過程中溴苯和水發(fā)生微弱反應(yīng)，所以溴苯的產(chǎn)率偏低；(6)根據(jù)鐵和溴的反應(yīng)計算鐵消耗的溴的質(zhì)量，2Fe+3Br2=2FeBr3，消耗的溴的質(zhì)量為，儀器中加入的溴的質(zhì)量為10×3.12=31.2g，則與苯反應(yīng)的溴的質(zhì)量為31.2-8.57=22.63g，苯的質(zhì)量為22×0.88=19.36g，生成的溴苯的質(zhì)量為11.1×1.5=16.65g，根據(jù)方程式計算苯和溴反應(yīng)中苯過量，用溴計算，則理論上溴苯的質(zhì)量為，則溴苯的產(chǎn)率為，故答案為：0.750或75.0%。